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成骨细胞分化、骨形成与修复中转录因子Osx和Satb2的调控作用

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中国组织工程研究 2016年第7期20卷 925-932页

作者：侯秋科黄永铨李昀骏陈东风广州中医药大学广东省广州市510006 广西中医药大学附属第三医院广西壮族自治区柳州市545001 广东省中医院广东省广州市510120

背景:成骨细胞主要来自于骨髓细胞向骨基质中的间充质细胞,一些转录因子或局部因素可促进骨髓基质细胞调节分化为成骨细胞。目的:明确C_2C_12细胞以及Osx与Satb2在骨质疏松修复过程中的作用。方法:取野生型SD大鼠20只,分为正常组10只,... 详细信息

背景:成骨细胞主要来自于骨髓细胞向骨基质中的间充质细胞,一些转录因子或局部因素可促进骨髓基质细胞调节分化为成骨细胞。目的:明确C_2C_12细胞以及Osx与Satb2在骨质疏松修复过程中的作用。方法:取野生型SD大鼠20只,分为正常组10只,假手术组和骨质疏松模型组(模型组)各5只,同时取Osx-KO大鼠10只。模型组和Osx-KO大鼠切除双侧卵巢构建野生型大鼠与Osx-KO大鼠进行骨质疏松模型;假手术组找出双侧卵巢但不切除。检测各组大鼠术后体质量的变化及股骨骨密度含量。体外培养C_2C_12细胞,并设计了si RNA-Satb2、si RNA-Osx,通过细胞实验、基因沉默、western blot法,观察成骨细胞分化的相关Osx与Satb2的表达及对骨质疏松的影响。结果与结论:(1)体质量:造模12周后,模型组、Osx-KO组大鼠较正常组和假手术组大鼠显著增加(P成骨基因发现Satb2、Osx、Runx2、ALP基因的表达水平均有显著的抑制。(5)结果说明:在骨质疏松发病中转录因子Osx、Satb2可能是保护性分子,对成骨细胞分化、骨形成与修复有着关键的调控作用。

关键词：骨质疏松转录因子成骨细胞组织工程组织构建 Osx Satb2 成骨细胞分化

重组人转化生长因子-β1对大鼠正畸牙移动模型成骨细胞分化及ERK/MAPK信号通路的影响

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口腔医学研究 2023年第2期39卷 118-123页

作者：林维龙吴晓沛何薇薇安峰河北北方学院附属第一医院口腔科河北张家口075000 张家口学院医学院口腔医学教研室河北张家口075000

目的:探讨重组人转化生长因子-β1(rhTGF-β1)对大鼠正畸牙移动模型细胞外信号调节激酶(ERK)/丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路及成骨细胞分化的影响。方法:将SD大鼠随机分为:对照组、模型组、rhTGF-β1低剂量组、rhTGF-β1中剂量组、r... 详细信息

目的:探讨重组人转化生长因子-β1(rhTGF-β1)对大鼠正畸牙移动模型细胞外信号调节激酶(ERK)/丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路及成骨细胞分化的影响。方法:将SD大鼠随机分为:对照组、模型组、rhTGF-β1低剂量组、rhTGF-β1中剂量组、rhTGF-β1高剂量组。模型组、rhTGF-β1低、中、高剂量组建立大鼠正畸牙移动模型,各组从造模第1天开始给药,rhTGF-β1(低、中、高)剂量组于双侧上颌第一磨牙近中牙龈黏膜下分别注射1.25、2.5、5 ng/mL的rhTGF-β1溶液0.1 mL,对照组注射0.1 mL生理盐水,每2 d给药1次,持续14 d。游标卡尺测量大鼠上颌第一磨牙移动距离;苏木精-伊红染色观察大鼠牙周及牙槽骨组织病理形态;酶联免疫吸附法检测血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、骨保护素(OPG)、核因子κB受体活化因子配体(RANKL)水平;Western blot检测大鼠牙周及牙槽骨组织成骨相关蛋白[骨钙素(OCN)、骨桥蛋白(OPN)、Runt相关转录因子2(Runx2)]和ERK/MAPK通路相关蛋白表达。结果:与对照组相比,模型组大鼠牙张力侧牙周组织膜纤维拉伸变长,组织间隙变宽,基质增生,成骨细胞数量大量减少近乎消失,呈现病理损伤,上颌第一磨牙移动距离、血清TNF-α、IL-6、RANKL、牙周及牙槽骨组织p-ERK1/2/ERK1/2、p-p38 MAPK/p38 MAPK蛋白表达水平明显升高,血清OPG、牙周及牙槽骨组织OCN、OPN、Runx2蛋白表达水平明显降低(P成骨分化,加速正畸牙移动,可能与抑制ERK/MAPK信号通路激活有关。

关键词：重组人转化生长因子-β1 大鼠正畸牙移动模型 ERK/MAPK信号通路成骨细胞分化

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不引起管腔狭窄的血管钙化——中膜钙化

中南大学学报(医学版) 2023年

作者：杨晨紫舒畅中国医学科学院阜外医院血管外科中心中南大学湘雅二医院血管外科

血管钙化与心血管事件的发生密切相关，研究进展快，主要包括内膜钙化和中膜钙化两种形式。由于中膜钙化不引起管腔狭窄，早期人们认为它没有临床意义，对它的研究远较内膜粥样硬化少。本文总结了中膜钙化的发生机制，病变特点，与内膜... 详细信息

血管钙化与心血管事件的发生密切相关，研究进展快，主要包括内膜钙化和中膜钙化两种形式。由于中膜钙化不引起管腔狭窄，早期人们认为它没有临床意义，对它的研究远较内膜粥样硬化少。本文总结了中膜钙化的发生机制，病变特点，与内膜钙化的区别和联系等，着重阐述了中膜钙化与临床相关的知识点，如诊断方法，致病机制，血流动力学变化，临床意义等。呼吁人们要注意发现和区分病变中的中膜钙化，明确其对局部和系统血管弹性的影响，与糖尿病神经病变的联系等，切勿忽视其在心血管疾病中的作用和重要意义。

关键词：中膜钙化内膜钙化血管平滑肌细胞成骨细胞分化糖尿病神经病变

异甘草素抑制RANKL/RANK/TRAF6信号通路对骨质疏松大鼠成骨细胞分化的影响

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中国骨质疏松杂志 2023年第4期29卷 488-492,508页

作者：张超李强强王雄赵辉叶仲夺王勇平兰州大学第一医院骨科甘肃兰州730000

目的探究异甘草素对骨质疏松(OP)大鼠成骨细胞分化的影响是否与调控核因子-κB受体活化体配体(RANKL)/核因子-κB受体活化体(RANK)/肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)信号通路有关。方法采用去势法建立绝经后OP大鼠模型,造模2周后将大... 详细信息

目的探究异甘草素对骨质疏松(OP)大鼠成骨细胞分化的影响是否与调控核因子-κB受体活化体配体(RANKL)/核因子-κB受体活化体(RANK)/肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)信号通路有关。方法采用去势法建立绝经后OP大鼠模型,造模2周后将大鼠随机分为模型组、阳性组(戊酸雌二醇0.09 mg/kg)、异甘草素低(10 mg/kg)、中(20 mg/kg)、高(40 mg/kg)剂量组,每组10只,另取10只大鼠作为假手术组。给药结束后采用ELISA法检测大鼠血清中碱性磷酸酶(ALP)、雌二醇(E_(2))水平;Micro-CT扫描观察骨微结构指标;HE染色观察股骨组织病理学;免疫组化法检测大鼠股骨Runt相关转录因子2(Runx2)蛋白表达;Western Blot法检测大鼠股骨RANKL、RANK、TRAF6蛋白表达。结果与模型组比,阳性组与异甘草素各剂量组大鼠骨组织病变明显减轻,可见新生骨小梁;ALP[(107.94±9.83)U/L、(75.27±7.51)U/L、(89.35±9.14)U/L、(106.33±10.02)U/L比(53.79±5.62)U/L]、E_(2)[(27.71±2.67)pg/mL、(18.36±1.82)pg/mL、(23.65±2.28)pg/mL、(27.46±2.71)pg/mL比(14.64±1.59)pg/mL]水平,Tb.Th[(0.36±0.04)mm、(0.23±0.02)mm、(0.28±0.03)mm、(0.36±0.03)mm比(0.12±0.01)mm]、Tb.N[(4.45±0.44)1/mm、(2.67±0.27)1/mm、(3.36±0.34)1/mm、(4.41±0.44)1/mm比(1.51±0.12)1/mm]、BMD[(0.37±0.04)g/cm^(2)、(0.22±0.02)g/cm^(2)、(0.29±0.03)g/cm^(2)、(0.38±0.03)g/cm^(2)比(0.14±0.01)g/cm^(2)]、BV/TV[(11.94±1.23)%、(7.12±0.70)%、(8.49±0.85)%、(11.77±1.16)%比(5.75±0.61)%]以及Runx2表达[(0.84±0.08)、(0.41±0.04)、(0.59±0.06)、(0.82±0.08)比(0.27±0.03)]升高(P成骨细胞分化,改善股骨病变,有效发挥对OP的治疗作用。

关键词：异甘草素骨质疏松成骨细胞分化 RANKL/RANK/TRAF6信号通路

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成骨细胞分化及调节过程

中华风湿病学杂志 2016年第7期20卷 486-488页

作者：张静如逄丹丹戴生明第二军医大学附属长海医院风湿免疫科上海200433

成骨细胞是骨发生和骨形成的物质基础，在骨质不断的更新活动中是最重要的功能细胞。成骨细胞的骨形成与破骨细胞的骨吸收两者间保持动态平衡是骨重建维持正常状态的基础。

关键词：成骨细胞分化调节物质基础破骨细胞骨形成骨发生骨重建骨吸收

成骨细胞分化的关键调节因子Osterix乙酰化修饰的研究

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成骨细胞分化的关键调节因子Osterix乙酰化修饰的研究

作者：卢建磊南京医科大学

学位级别：硕士

转录因子Osterix (Osx)是成骨细胞分化和骨发育中的关键调节因子。我们以前的研究已经证明Osx存在泛素化修饰。在本研究中,我们发现乙酰化修饰也参与了Osx功能的调节。我们的数据表明,去乙酰化酶抑制剂TSA和SAHA处理以剂量依赖的方式增... 详细信息

转录因子Osterix (Osx)是成骨细胞分化和骨发育中的关键调节因子。我们以前的研究已经证明Osx存在泛素化修饰。在本研究中,我们发现乙酰化修饰也参与了Osx功能的调节。我们的数据表明,去乙酰化酶抑制剂TSA和SAHA处理以剂量依赖的方式增加内源性和外源性的Osx的蛋白水平。细胞免疫沉淀(Immunoprecipitation, IP)实验证明乙酰化酶p300/CBP参与了Osx的乙酰化修饰,且CBP的作用更强。免疫共沉淀(Co-immunoprecipitation, Co-IP)和细胞免疫荧光技术(Immunofluorescence, IF)证明CBP和Osx存在相互作用和共定位。我们鉴定了Osx的乙酰化位点为K307和K312。此外,我们还发现去乙酰化酶]3DAC4也参与了Osx的功能调节,并且HDAC4和Osx也存在相互作用和共定位。蛋白质合成抑制剂CHX处理的结果表明,乙酰化增加了Osx的蛋白稳定性。电泳迁移率实验(electrophoretic mobility shift assay, EMSA)的结果表明,乙酰化修饰增强了Osx的DNA结合能力。荧光素酶报告基因实验和Real-time PCR的结果表明,乙酰化增加了作为转录因子的Osx的反式激活活性。总之,我们的结果首次证明p300/CBP介导的乙酰化和HDAC4介导的去乙酰化在Osx的功能调节中发挥重要作用。

关键词： Osterix 乙酰化修饰成骨细胞分化

长链非编码RNA Kcnq1ot1促进成骨细胞分化和抑制破骨细胞分化

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南方医科大学学报 2021年第1期41卷 31-38页

作者：章坤时哲敏任怡韩晓辉王敬朝洪伟天津医科大学基础医学院人体解剖与组织胚胎学系天津300070

目的探究长链非编码RNA Kcnq1ot1对成骨细胞分化和破骨细胞分化的调控作用。方法运用荧光实时定量PCR技术分别在卵巢去势(双侧卵巢切除,n=8)、鼠尾悬吊(后肢悬空,n=14)以及自然衰老(正常饲养至18月龄,n=8)引起的骨质疏松小鼠以及各自对... 详细信息

目的探究长链非编码RNA Kcnq1ot1对成骨细胞分化和破骨细胞分化的调控作用。方法运用荧光实时定量PCR技术分别在卵巢去势(双侧卵巢切除,n=8)、鼠尾悬吊(后肢悬空,n=14)以及自然衰老(正常饲养至18月龄,n=8)引起的骨质疏松小鼠以及各自对照小鼠(n=6)股骨组织中,小鼠前成骨细胞系MC3T3-E1向成骨细胞分化过程中以及小鼠骨髓源巨噬细胞BMMs和小鼠单核巨噬细胞系RAW264.7向破骨细胞分化过程中检测lnc-Kcnq1ot1、骨钙素(Bglap)、Runt相关转录因子2(Runx2)、碱性磷酸酶基因(Alp)、骨涎蛋白(Bsp)、活化T-细胞核因子c1(Nfatc1)、基质金属蛋白酶9(Mmp9)、组织蛋白酶K(Ctsk)和破骨细胞相关受体(Oscar)的表达水平;运用两对特异性以慢病毒为载体的短发夹RNAs(Lv-shRNAs)或小干扰RNAs(siRNAs)在MC3T3-E1、BMMs和RAW264.7细胞诱导分化过程中沉默lnc-Kcnq1ot1,随后运用荧光实时定量PCR技术检测lnc-Kcnq1ot1、成骨相关基因(Bglap、Alp)和破骨相关基因(Ctsk、Oscar)的表达;运用ALP染色检测碱性磷酸酶活性;运用抗酒石酸磷酸酶染色检测抗酒石酸磷酸酶活性。运用核浆分离联合荧光实时定量PCR技术检测lnc-Kcnq1ot1亚细胞定位。结果与对照相比,lnc-Kcnq1ot1在卵巢去势、鼠尾悬吊以及自然衰老引起的疏松股骨组织中表达显著降低(P成骨细胞分化过程中表达增多(P细胞分化过程中表达显著降低(P细胞中,沉默lnc-Kcnq1ot1抑制Bglap和Alp的表达(P成骨诱导剂引起的成骨细胞分化;在小鼠BMMs和RAW264.7细胞中,沉默lnc-Kcnq1ot1促进Ctsk和Oscar的表达(P细胞分化。核浆定位显示lnc-Kcnq1ot1主要定位在MC3T3-E1和RAW264.7细胞核内。结论lnc-Kcnq1ot1促进成骨细胞分化和抑制破骨细胞分化,可能成为骨质疏松症的一个潜在治疗靶点。

关键词： Kcnq1ot1 成骨细胞分化破骨细胞分化骨质疏松症

葛根素缓解镉对大鼠股骨胫骨中成骨细胞分化的抑制作用

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畜牧兽医学报 2022年第2期53卷 628-636页

作者：张雪晴仝锡帅王果帅卞建春刘学忠袁燕邹辉沈小兰刘宗平顾建红扬州大学兽医学院扬州225009 江苏省动物重要疫病与人兽共患病防控协同创新中心扬州225009 扬州大学农业科技发展研究院(国际联合实验室) 扬州225009 兴化市合陈畜牧兽医站泰州225733

旨在探究葛根素对镉(cadmium,Cd)抑制大鼠股骨胫骨中成骨细胞(osteoblast,OB)分化的缓解效应。选取40只3周龄SD雄性大鼠,随机分为4组,分别为对照组(CON)、镉组(Cd)、葛根素组(Pur)和镉+葛根素组(Cd+Pur),每组10只。其中,对照组和镉组大... 详细信息

旨在探究葛根素对镉(cadmium,Cd)抑制大鼠股骨胫骨中成骨细胞(osteoblast,OB)分化的缓解效应。选取40只3周龄SD雄性大鼠,随机分为4组,分别为对照组(CON)、镉组(Cd)、葛根素组(Pur)和镉+葛根素组(Cd+Pur),每组10只。其中,对照组和镉组大鼠灌服超纯水,连续5周;含葛根素组(葛根素组和镉+葛根素组)大鼠每日灌服葛根素溶液(200 mg·kg-1BW),连续5周;从第5周开始,对照组与葛根素组大鼠每日腹腔注射生理盐水,含镉组(镉组和镉+葛根素组)大鼠每日腹腔注射醋酸镉(2.5 mg·kg^(-1)BW),连续1周。通过原子吸收光谱法检测大鼠股骨胫骨中Cd、钙(Ca)与磷(P)的含量,qRT-PCR方法检测OB标志基因(RUNX2、OCN、ALP和OSX)的水平,Western blot检测Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白(β-catenin、Wnt3A、LEF1和TCF1)的表达。结果显示,与对照组相比,镉组股骨和胫骨中镉含量极显著上调(P0.05);葛根素组股骨胫骨中镉、Ca与P含量无显著变化(P>0.05),OB标志基因(RUNX2、ALP和OCN)极显著上调(P0.05)。结果表明,葛根素对镉抑制大鼠OB分化具有一定的缓解效应,该过程涉及Wnt/β-catenin信号通路。

关键词：葛根素镉成骨细胞分化 Wnt/β-catenin信号通路

AP-1/TLR4正反馈信号参与高糖诱导前成骨细胞分化停滞的机制研究

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AP-1/TLR4正反馈信号参与高糖诱导前成骨细胞分化停滞的机制研究

作者：高志泽锦州医科大学

学位级别：硕士

目的本研究旨在探索体外25.5mmol/L浓度葡萄糖模拟的糖尿病高血糖条件对前成骨细胞向成熟成骨细胞分化的影响及相关机制。方法小鼠颅顶前成骨细胞(MC3T3-E1)在成骨诱导分化培养基中进行成骨分化诱导,含25.5mmol/LD-葡萄糖的成骨诱导分... 详细信息

目的本研究旨在探索体外25.5mmol/L浓度葡萄糖模拟的糖尿病高血糖条件对前成骨细胞向成熟成骨细胞分化的影响及相关机制。方法小鼠颅顶前成骨细胞(MC3T3-E1)在成骨诱导分化培养基中进行成骨分化诱导,含25.5mmol/LD-葡萄糖的成骨诱导分化培养基被用来模拟糖尿病引起的高血糖条件。脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)、瑞莎托维(resatovi,CLI095)被分别用作TLR4的特异性激活和抑制剂;佛波脂(phorbol Ester,PMA)、姜黄素(curcumin,CUR)被分别用作AP-1的激活剂和抑制剂。用含适量浓度上述试剂的成骨诱导培养基在高糖条件下对MC3T3细胞进行分化诱导。实验分为正常对照组(normal control group,NC),高糖组(high glucose group,HG),高糖TLR4激活组(high glucose and TLR4 activation group,HG+LPS),高糖TLR4抑制组(high glucose and TLR4 inhibition group,HG+CLI095),高糖AP-1激活组(high glucose and AP-1 activation group,HG+PMA),高糖AP-1抑制组(high glucose and AP-1 inhibition group,HG+CUR)。在上述条件下按照实验需求培养不同天数进行以下实验:1、MC3T3-E1细胞系在增殖培养基(MEMα+10%FBS+1%P/S)中传代,在成骨诱导分化培养基(MEMα+10%FBS+1%P/S+10nmol/Lβ-甘油磷酸钠+50mg/L抗坏血酸)按照各组的条件添加试剂进行成骨诱导分化培养。2、细胞增殖实验CCK8法(Cell Counting Kit-8,CCK8),克隆形成实验(colony-forming unit assays,CFU)来评价各组的增殖情况;以及对克隆形成的细胞群落以及分化诱导培养7天的细胞进行碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色来评价各组的ALP活性。3、针对各组培养14天的细胞,天狼猩红染色(sirus red staining,SR)对成骨细胞分化中产生的Ⅰ型胶原进行染色;针对培养21天的细胞,茜素红染色(alizarin red staining,AR)检测细胞表面沉积钙盐。4、实时荧光定量聚合酶链式反应(Quantitative Real-time PCR,qPCR)检测RUNX家族相关转录因子2(RUNX family transcription factor 2,RUNX2)、成骨细胞特异性转录因子(Osterix,Osx)、骨钙素(osteocalcin,OCN)、骨保护素(osteoprotegerin,OPN)mRNA的表达情况。5、提取总蛋白并分离细胞核蛋白和细胞质蛋白。采用蛋白印迹(western blotting)的方法,检测激活蛋白1(activating protein-1,AP-1)亚基:Jun原癌基因(Jun proto-oncogene,c-jun),磷酸化的Jun原癌基因(phosphorylated Jun proto-oncogene,p-jun),Fos原癌基因(Fos proto-oncogene,c-fos),磷酸化的Fos原癌基因(phosphorylated Fos proto-oncogene,p-fos),Toll样受体4(Toll like receptor 4,TLR4)。以及各组细胞中p-jun和p-fos的分布情况。6、联合美国国家生物信息中心(National Center of Biotechnology Information,NCBI),加州大学圣克鲁兹分校基因组浏览器(University of California Santa Cruz Genome Browser,UCSC),JASPAR数据库分析AP-1对TLR4上游启动子的调控作用。7、利用凝胶电泳迁移率实验(Electrophoretic mobility shift assay,EMSA),比较各组间AP-1和TLR4启动子探针的结合效率。结果1、在分化条件下,与NC组相比,HG组在1,3,5天没有表现出明显的增殖活性改变,但在第7天表现出较高的增殖活性(P分化培养7天的细胞CFU结果表明HG组与NC组增殖活性几乎无差异。但是针对CFU形成细胞群落的ALP染色显示NC组有比HG组更高的ALP活性(P细胞增殖活性恢复至与NC组相近水平并伴随着细胞群落的ALP活性增加。而HG+LPS和HG+PMA组则表现出相反结果。2、对分化培养7天,14天,21天的各组细胞分别进行ALP

关键词：糖尿病骨质疏松成骨细胞分化激活蛋白1 Toll样受体4